Il legame inaspettato tra il buco dell'ozono e il riscaldamento dell'Artico

Il legame inaspettato tra il buco dell'ozono e il riscaldamento dell'Artico Le temperature si stanno riscaldando più velocemente nell'Artico che in qualsiasi altra parte del mondo. I tubi dell'acqua e delle fognature a Iqaluit, Nunavut, si stanno rompendo durante l'inverno mentre il terreno si sposta. LA STAMPA CANADIANA / Sean Kilpatrick

Uno di le prime previsioni sul modello climatico di come il cambiamento climatico causato dall'uomo influenzerebbe il nostro pianeta ha mostrato che l'Artico si riscalderebbe circa due o tre volte di più rispetto alla media globale. Quarant'anni dopo, questa "amplificazione artica" è stata osservata in prima persona.

Riscaldamento artico da record e drammatico declino del ghiaccio marino stanno avendo gravi conseguenze sugli ecosistemi sensibili nella regione.

Ma perché l'Artico ha riscaldato più dei tropici e delle medie latitudini?

Adesso lo sappiamo che ciò è dovuto, in parte, a minuscole concentrazioni di gas serra molto potenti - sostanze che riducono lo strato di ozono come i clorofluorocarburi (CFC).

Un gas prodigioso?

Lo strato di ozono è lo strato protettivo nella stratosfera, a circa 20-50 chilometri sopra la Terra, che assorbe le dannose radiazioni ultraviolette del sole. Sostanze lesive dell'ozono sono potenti gas serra, ma sono più comunemente noti per il loro effetto devastante sullo strato di ozono.

Queste sostanze chimiche furono inventate negli anni '1920. Sono stati pubblicizzati come "gas meravigliosi" usati come refrigeranti, solventi e propellenti, in frigoriferi, condizionatori d'aria e materiali di imballaggio. Non è stato fino agli anni '1980, quando gli scienziati hanno scoperto un buco nello strato di ozono sopra l'Antartide che hanno compreso appieno la natura che impoverisce l'ozono di queste sostanze chimiche.

Nel 1987, 197 paesi hanno convenuto di eliminare gradualmente il loro uso di sostanze che riducono lo strato di ozono ratificando il protocollo di Montreal. Il successo di questo storico accordo internazionale ha ridotto le emissioni di CFC quasi a zero; tuttavia, il recupero del buco dell'ozono è stato più lento poiché i CFC rimangono nell'atmosfera per decenni.

A causa dell'effetto delle sostanze che riducono lo strato di ozono sullo strato di ozono, gli scienziati del clima che studiano queste sostanze chimiche e le loro impatti climatici si sono concentrati sulle conseguenze dell'esaurimento dell'ozono. L'impatto climatico delle stesse sostanze che riducono lo strato di ozono è stato in genere considerato piccolo, date le minuscole concentrazioni di questi gas nell'atmosfera, ed è stato ampiamente inesplorato.

Sperimentare con modelli climatici

I miei colleghi e io eravamo interessati a capire come le sostanze che riducono lo strato di ozono potrebbero aver influenzato il riscaldamento della fine del XX secolo dal 20 al 1995. Abbiamo specificamente scelto questo periodo di tempo per catturare il rapido aumento delle sostanze che riducono lo strato di ozono nell'atmosfera in questo periodo . Dall'inizio degli anni 2005, le concentrazioni atmosferiche sono in calo.

Un modo in cui gli scienziati del clima affrontano problemi come questo è quello di utilizzare modelli al computer della Terra per capire quali potrebbero essere gli effetti di diversi fenomeni, come le eruzioni vulcaniche e i gas serra, come il metano, sulle temperature dell'aria, sui modelli di circolazione degli oceani, sulle precipitazioni e così via.

Il legame inaspettato tra il buco dell'ozono e il riscaldamento dell'Artico Un motoslitta naviga sul ghiaccio vicino a Iqaluit, Nunavut. LA STAMPA CANADIANA / Sean Kilpatrick

Per esplorare il contributo delle sostanze che riducono lo strato di ozono al riscaldamento della fine del XX secolo, abbiamo eseguito un modello climatico nel periodo dal 20 al 1955. Una delle simulazioni ha incorporato tutte le varie fattori climatici storici - quelli che riscaldano il clima, come anidride carbonica, metano, protossido di azoto e sostanze che riducono lo strato di ozono, e quelli che raffreddano il clima, come il particolato vulcanico. La seconda simulazione aveva tutti i fattori climatici storici, tranne le sostanze che riducono lo strato di ozono.

Questa è una delle prime volte in cui è stato isolato il ruolo delle sostanze che riducono lo strato di ozono. In genere, gli esperimenti sui modelli climatici che esaminano i ruoli dei diversi fattori climatici raggrupperanno insieme tutti i gas serra.

Il confronto tra le due simulazioni del modello ha rivelato che il riscaldamento globale è stato ridotto di un terzo e il riscaldamento dell'Artico della metà quando le sostanze che riducono lo strato di ozono non sono state incluse nella nostra simulazione.

amplificazione artica

Perché le sostanze che riducono lo strato di ozono hanno un impatto così grande nonostante le loro concentrazioni atmosferiche molto ridotte? Innanzitutto, questi prodotti chimici sono molto potenti gas serra, un fatto che conosciamo da molto tempo. In secondo luogo, alla fine del XX secolo, il riscaldamento dall'anidride carbonica è parzialmente annullato dal raffreddamento che proviene dal particolato nell'atmosfera, consentendo ai CFC e ad altre sostanze che riducono lo strato di ozono di contribuire sostanzialmente al riscaldamento.

Infine, quando si parla di amplificazione dell'Artico, sappiamo che questo fenomeno nasce feedback all'interno del sistema climatico che agiscono per migliorare il riscaldamento, e questo è esattamente ciò che troviamo nelle simulazioni dei nostri modelli. Nella simulazione senza sostanze che riducono lo strato di ozono, i feedback sul clima erano più deboli rispetto alla simulazione con essi, con conseguente minore amplificazione dell'Artico.

Il legame inaspettato tra il buco dell'ozono e il riscaldamento dell'Artico Il riscaldamento climatico potrebbe prolungare la stagione di crescita a Nuuk, Groenlandia, di due mesi entro la fine del 21 ° secolo. AP Photo / David Goldman

Comprendere perché i feedback differiscono è l'obiettivo della nostra ricerca futura ma, nel frattempo, il nostro lavoro dimostra chiaramente l'impatto significativo delle sostanze che riducono lo strato di ozono sul clima artico.

Trenta anni fa, coloro che firmarono il protocollo di Montreal non pensavano ai cambiamenti climatici. Tuttavia, ricerche come la nostra sottolinea l'importanza del ruolo che questo accordo svolgerà mitigare il riscaldamento futuro mentre le concentrazioni di sostanze che riducono lo strato di ozono diminuiscono nel tempo.

Detto questo, senza enormi riduzioni delle emissioni di anidride carbonica nei prossimi decenni, i guadagni che conseguiremo attraverso il protocollo di Montreal saranno rapidamente sopraffatti. Sono necessarie ulteriori azioni per proteggere l'Artico e il nostro pianeta.The Conversation

Circa l'autore

Karen Smith, assistente professore, flusso di insegnamento, Università di Toronto

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.

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